生活垃圾焚烧发电控制系统介绍-孙应淳剖析.ppt

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1、欢迎丰盛环保垃圾焚烧发电项目各位莅临指导,随着自动化水平要求的不断提高，目前计算机系统作为生产监控的涉入深度越来越深，尤其是现代工厂“管控一体化”的战略思想的实施下，计算机监控的范围越来越广，要求的技术功能越来越强。垃圾焚烧发电控制系统主要包括焚烧炉及锅炉DCS站汽机DCS站公辅系统DCS站烟气除尘处理PLC站各成套设备PLC站通讯网络多个操作员站及工程师站,控制系统主要组成,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,系统控制模式,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾焚烧发电厂的控制系统一般有自动控制和手动控控制两种方式。正常运行的情况

2、下，都采用自动控制方式，稳定地控制现场的执行设备如调节阀、风机、泵等设备。当负荷变化大时，自动控制困难时，可短时间采用手动控制来完成的，系统趋近稳定时，再切换到自动方式。一个 好的自动控制系统是在完全理解工艺要求，与工艺设备相匹配的，长时间是在自动控制方式下稳定运行的，人为干预较少。,自动控制水平,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,自动控制水平是根据垃圾焚烧发电厂的特点确定的，将达到如下目的：1）在正常运行及启停过程中，均应使垃圾焚烧充分，达到完全燃烧。2）在燃烧过程中对有关参数进行自动调节，使烟气排放满足相关要求。3）当焚烧线因故非正常停运时，由于炉内垃圾仍能

3、自燃一段时间，需维持锅炉的汽水循环，防止水冷壁等受热面过热变形。4）高可靠性和安全性，运行经济，保证焚烧炉长期安全稳定运行，并防止二次污染。5）减少现场操作人员的现场操作，提高运行管理水平。,主要工艺系统的控制方案,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,主要工艺系统的控制方案包括垃圾自动燃烧控制系统 焚烧炉液压控制系统 汽包水位调节 锅炉安全保护 过热蒸汽温度控制 省煤器出口温度控制 锅炉炉膛安全监控系统 余热利用控制系统 烟气净化控制系统。,垃圾自动燃烧控制,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,为了实现垃圾燃烧的自动控制，必须分别控制

4、一次风机，二次风机和引风机的风量，控制给水量，控制垃圾给料器的运动周期，炉排运行运动周期、停顿时间和垃圾在炉排上的堆积厚度等。还分别根据冷态启动和热态启动状况，针对不同状况，设置不同的控制手段。下面对垃圾燃烧自动控制系统进行简要论述：,垃圾自动燃烧控制给料器和炉排的运动周期控制,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,通过自动调节给料器运动周期来实现垃圾分配率的控制，通过自动调节炉排的运动周期，一、二次风风量及余热锅炉产汽量来协调控制燃烧速度。利用前一时段监测到的蒸汽量、燃烧的垃圾量等，结合设计点的垃圾热值及额定负荷所需的垃圾量，计算出该时段内垃圾的平均热值，再设定好

5、下一时段的蒸汽量，就可以根据前一时段的垃圾热值估算出下一时段所需要的垃圾量，进而计算出垃圾给料器的平均给料速度、等待时间，炉排的运动周期等。将信号发送给液压系统，自动控制垃圾给料器和炉排的运动。,垃圾自动燃烧控制 一次风风量控制,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,一次风风量控制回路是保证垃圾燃烧过程的经济性。为了保证燃烧过程的经济性，垃圾量和风量在燃烧过程中有适合的比例。一次风风量控制采用串级回路调节，根据垃圾量和垃圾热值计算的结果作为一次风风量控制器的给定值，由于垃圾热值不断变化的原故，用蒸汽流量测量值和蒸汽流量设定值的比值的变化量作为一次风风量设定值的修正值

6、，一次风风量的测量值作为反馈信号引入一次风的调节回路，控制变频器的速度，从而来控制一次风量。在吹扫、点火、正常、湿垃圾四种不同情况下设定不同风量给定值。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾自动燃烧控制一次风温度控制回路,为提高垃圾的燃烧效率，一次风燃烧空气通过空气预热器加热至220C，燃烧空气温度控制采用单回路PID控制，以确保温度在215225C内。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾自动燃烧控制二次风风量控制,二次风风量控制在于保证一定助燃烧风的同时，也保证一定的送氧量。垃圾燃烧的风量控制是根据锅炉的负荷指令而计算出的

7、理论空气流量来进行的，而必须经含氧量修正，才能与运行过程中的垃圾热值的变化相适应，保证最佳风量与垃圾量的比值，从而保证燃烧的经济性与安全。控制回路用串级回路调节，以与垃圾量有密切关系的蒸汽流量和炉内含氧量作为二次风风量的给定值。二次风风量的测量值作为反馈信号引入二次风的调节回路，控制变频器的速度，从而来控制二次风量。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾自动燃烧控制二次风风量控制,二次风风量控制在于保证一定助燃烧风的同时，也保证一定的送氧量。垃圾燃烧的风量控制是根据锅炉的负荷指令而计算出的理论空气流量来进行的，而必须经含氧量修正，才能与运行过程中的垃圾热值的变

8、化相适应，保证最佳风量与垃圾量的比值，从而保证燃烧的经济性与安全。控制回路用串级回路调节，以与垃圾量有密切关系的蒸汽流量和炉内含氧量作为二次风风量的给定值。二次风风量的测量值作为反馈信号引入二次风的调节回路，控制变频器的速度，从而来控制二次风量。为提高垃圾的燃烧效率，二次风燃烧空气通过空气预热器加热至166C，燃烧空气温度控制采用单回路PID控制，以确保温度在161171C内。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾自动燃烧控制炉内烟气温度及含氧量控制,为了使二噁英得到较好的分解，必须控制炉内的烟气温度在850及以上的停留时间不少于2秒。烟气的速度除与炉膛的结构

9、有关外，还与烟气温度、燃烧耗量、烟气量有关。控制烟气在炉内停留时间是一个较全面的控制过程，必须与送风量、引风量和垃圾量配合进行全面控制。通过烟气温度和蒸汽流量的计算，判断烟气温度是否大于850和停留时间是否大于2秒，然后来控制是否启动辅助燃烧器和控制燃油量的多少。通过保证烟气最佳含氧量，来保证炉膛的最佳空气系数即最佳空燃比。,SITY2000型生活垃圾焚烧炉,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,垃圾自动燃烧控制炉膛负压控制,炉膛负压是垃圾焚烧过程的一个重要参数。燃烧过程必须保证炉膛各段是负压状态，根据工艺要求的炉膛负压值作为设定值，并参照一、二次风量，修改此设定值

10、，把炉膛负压测量值作反馈与设定值作比较后，通过控制引风机变频器的速度来控制炉膛负值，来满足工艺要求的负压值。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,焚烧炉液压控制系统,液压系统控制以下设备的运动：炉排、给料器、料位调节挡板、给料槽的密封隔离门、除渣机。整个控制系统其具有如下功能：油温过高或过低、油位过低，主油泵停；温度低于10自动启动加热器；冷却水调节阀自动调节油温温度；油温、油位报警及显示；滤网压差报警及显示；油系统压力低报警及显示，同时主油泵及循环油泵的自动切换；设定运动周期，炉排、给料器、除渣机自动顺控完成进退及等待时间，其中给料器最多可设置10步完成每一次循

11、环，每步之间的等待时间由DCS经过计算自动完成。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,汽包水位调节,采用汽包水位为主的调节，蒸汽流量，给水流量为副调节的三参量串级自动控制。给水量通过调节给水阀的开度来实现自动控制。在机组启动过程和低负荷运转时，蒸汽的测量值已经不能真实反映实际情况，此时当蒸汽流量小于某一给定值时，汽包水位三级控制变为给水量和水位的二参量控制。在蒸汽流量与水流量的差值小于某一给定值时，汽包水位控制恢复正常的三参量控制。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,汽包水位调节,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天

12、更蓝、水更绿,锅炉安全保护,锅炉汽水系统主要是除盐水从给水泵输出，经过除氧器、省煤器、汽包、过热器成为高温高压的蒸汽进入汽轮机，以实现由水到蒸汽的转换。其所涉及的主要控制设备及系统有：给水泵流量调节，汽包水位调节，过热汽温的调节，燃料的控制，送风系统的控制。同时，为保证锅炉及相应设备的安全，在发生如送风系统故障，炉膛压力过高或过低，汽包水位过低，过热器出口温度过高，人工急停等情况下，锅炉保护系统投入，联锁停相应设备和系统。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,过热蒸汽温度控制,回路采用串级调节方式，一级减温主回路测量值为二级减温器入口蒸汽温度，控制器为PID调节器

13、，设定值可由主蒸汽流量经转换给出，主回路的输出信号通过选择转换为副回路的设定值。副回路测量值为一级减温器出口蒸汽温度，控制器为PID调节器。为减小扰动，还可以加入负荷、风量等前馈控制信号。二级减温主回路测量值为二级减温器温度，控制器为PID调节器。副回路测量值为二级减温器出口蒸汽温度，控制器为PID调节器，低温过热器出口蒸汽温度作一级调节，高温过热器进口蒸汽温度作二级调节。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,省煤器出口温度控制,省煤器出口烟气温度控制采用串级控制，工艺要求的省煤器出口烟气温度一般设定在210C作为一级回路的设定值，省煤器出口烟气温度检测值作为反馈

14、与设定值比较，PID回路调节的输出作为二级回路省煤器入口集箱水温的设定值，省煤器入口集箱水温的检测值作为反馈与水温设定值比较后的输出值控制省煤器集箱给水调节阀的开度，来保证省煤器出口烟气温度的设定值。为了调节的稳定性，省煤器集箱给水调节阀由两路给水调节阀构成，一路直接连接到省煤器给水集箱，另一路经过汽包加热后到省煤器给水集箱，两路给水调节阀配合调节，能更好地满足控制要求。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,锅炉炉膛安全监控系统,为了保证系统的可靠在设计上从控制功能的角度上分不同等级的跳闸信号，以保证只停止少量的燃烧设备，减少系统不安全因素对锅炉产生的不安全工况；

15、从物理分布的角度上考虑了系统的安全可靠性，我们把冗余的信号放在不同的卡件上，以防单个模块损坏引起系统的不可靠；控制系统出故障时也能实现跳闸，我们在MFT的信号中引入了控制站正常信号，在控制站故障时发出故障信号，故障信号触发MFT信号的产生，保证系统的可靠和安全。为了保证MFT的拒动，MFT的回路设计成冗余的控制回路。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,余热利用控制系统,余热利用控制系统主要有：数字电液控制系统（DEH系统）除氧器水位控制凝汽器水位控制除氧器压力控制射水泵和射水抽气器的控制轴封加热器的控制汽轮发电机冷却装置旁路系统的控制等,提供持续健康的垃圾处理解

16、决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,余热利用控制系统 数字电液控制系统（DEH系统）,汽轮机升速控制：实现汽轮机的自动或手动升速控制，低速和高速暖机，以及自动冲临界等控制功能。发电机同期控制（转速部分）：当汽轮机升速到3000RPM额定转速附近时，DEH可通过自动或手动同期控制方式与同期装置配合实现发电机的并网。汽轮机负荷控制：机组成功并网后，运行人员可选择不同的控制方式实现汽轮机的负荷控制。DEH对负荷的控制具有阀位控制、负荷控制、主汽压控制以及协调控制几种方式。汽轮机阀门控制：单阀和顺序阀的切换功能，减少汽门的节流损失；DEH可以实现主汽门及调门的严密试验和活动试验，以便于检查汽门的

17、严密程度和汽门及其执行机构的灵活程度以及是否卡涩。超速控制功能：DEH具有根据操作员超速试验指令，以略大于所作试验的动作转速为目标转速自动升速，以便检查OPC超速保护控制、OPT超速保护跳闸和机械超速保护的动作值是否满足要求。超速试验过程中，如果汽轮机转速达到动作转速而对应的保护没有动作，汽轮机的转速维持在目标转速附近，避免转速太高。汽轮机OPC保护：当汽轮机转速达到额定转速103%时，自动关闭高、中压调节门，当转速恢复正常时再开启这些汽门，如此反复，直至正常转速控制可以维持额定转速。汽轮机低真空保护：DEH可以按照要求，在凝汽器真空降低时自动减小汽轮机出力，降低汽轮机负荷，避免机组受到损坏。

18、具有快卸负荷功能：当锅炉部分辅机故障，DEH接受其快速减负荷要求信号，维持机组的稳定运行。,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,余热利用控制系统 凝汽器水位控制,凝汽器的控制有：凝汽器水位调节、凝结水再循环流量调节、凝结水泵的控制、凝汽器抽气器的控制。通过对凝结水再循环流量调阀调节凝结水再循环流量，从而调节凝汽器热井水位。为保持凝汽器内的真空，由射水泵产生的高压水通过喷嘴不断将漏入凝汽器的空气及不凝结气体抽出。通过对轴封加热器抽汽机出口门的控制实现对轴封加热器的供汽，从而控制对凝结水的加热。由于发电机在运行过程中，定子和转子绕组会产生大量的热量，对发电机空冷器提供

19、冷却水控制，而冷却水的空气对发电机定子、转子和励磁降温。凝汽器水位调节采用闭环控制方式，根据操作员设定的水位目标值值与实际水位反馈的偏差输入PI控制器，PI控制器自动调节凝汽器补充说调节阀门的开度，使水位保持正常范围内。,烟气净化控制系统,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,烟气在排入大气时，烟气中的有害物质的含量是重要的环保指标。对烟气质量的控制和监视是根据国家环保局的要求进行控制的，以先进、实用和可靠为原则，设置烟气有害气体成分的在线定量分析检测仪表，构成自动监测控制系统，以实现对各种成分的在线分析和动态监控，使最终排放物达到国家排放标准，有效防止二次污染。锅

20、炉出口的烟气以210的温度进入烟气喷雾吸收装置，在此装置中烟气与喷入的高比表面积的石灰浆进行反应，烟气中的酸性物质（HCl、HF、SOx）与石灰浆发生化学反应而被固化。烟气在喷雾塔中的停留时间一般在27秒。在布袋除尘器的进口烟道中喷入比表面积极大和吸附能力非常强的活性炭，以除去重金属、二噁英。利用分析仪在线分析的SOX、HCl含量计算出注入石灰量的大小作为回路调节的设定值进行调节，以保证排放物达到国家排放标准。,石灰浆、活性炭的控制,锅炉出口的烟气以210的温度进入烟气喷雾吸收装置，在此装置中烟气与喷入的高比表面积的石灰浆进行反应，烟气中的酸性气体（HCl、HF、和SOX等）与石灰浆发生化学反

21、应而被固化。烟气在喷雾塔中的停留时间一般为27秒。在布袋除尘器的进口烟道中喷入比表面积极大和吸附能力非常强的活性炭以除去重金属、二噁英。在布袋除尘器中，当烟气通过滤层，气态污染物仍能与未反应的石灰及活性炭发生反应而得到进一步净化。石灰浆量的控制用前馈加反馈控制。烟气处理之前烟气分析仪检测作前馈，烟气处理之后的烟气分析仪检测作反馈。对石灰浆给料量进行实时控制。活性炭的控制根据计算烟气量的大小采用前馈控制。,成都九江项目控制系统配置,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,控制系统画面,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,提供持续健康的垃圾处理解决方案，净化我们的地球，让天更蓝、水更绿,谢谢大家！,